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2 0 1 0年第 2期/ 第 3 1 卷 黄金 G oLD 匪E 湖南省黄金 洞金矿 田构 造 与成 矿规律探讨 黄 强太 , 夏斌 , 蔡 周 荣 , 崔 莎莎‘ ‘ , 王 斌 1 . 中国科学 院广州地球化学研究所 ; 2 . 中国科学 院研 究生院 ; 3 . 中山大学海洋学 院 ; 4 . 湖南省黄金洞 矿业有限公司 摘要 在现代新构造学和成矿地质理论的指导下, 以前人 工作的研 究为基础 , 重点对 区内赋矿 地层 、 矿脉特征 、 成矿条件及构造成矿方面做 了深入 的分析。提 出了本 区冷家溪群是矿源层 , 并且 成矿物质不仅仅来 自于围岩 , 还有一部分来 自于地 壳深部岩浆侵入 ; 控制金矿 田的是近 E W 向的 3 条 区域韧性推覆 剪切带, 控制金矿体的是一些低次序在 剪切带基础上的扩容断裂构造 ; 金矿成矿 与 剪切变形存在密切 的时空关 系, 长时间的强烈的剪切 变形 , 不仅使矿体 和围岩强烈 变形, 而且促使 了成矿元素的高度 富集; 黄金洞金矿田矿脉主要分布在韧性剪切带上 , 因此今后主要 .X - 作在于寻找 东西向的韧性剪切 带。 关键词 黄金洞金矿田 ; 成矿条件 ; 矿床成 因; 构造作用; 成矿规律 中图分类号 P 6 1 8 . 5 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 11 2 7 7 2 0 1 0 0 2 0 0 0 9 0 5 成矿构造 是 内生成矿作 用的一个 重要 因素 。 对于脉型金矿 床而言 , 其成 矿构造 的重要性 更为突 出 , 所有的脉型金矿床都要受到构造严格控制 。黄金 洞矿区位于湘东北地区 , 是中国重要的脉型金矿成矿 区 , 区内成矿构造复杂 , 因此厘清本地 区构造发育特 征对今后找矿勘探工作具有重要的指导作用。以往 的地质工作仅局限于大的区域构造背景下 , 本文着重 在研究黄金洞矿区脉型成矿构造特征 , 对区内构造与 成矿规律进行初步探讨 , 并指出今后金矿 田主要的勘 探 工 作方 向。 1 区域 地质背景 在金矿床研究 中, 往往 由于对其成矿地质背景认 识程度 的差异而导致对 金矿床 的成 矿条件 、 控矿 因 素 、 成矿作用 、 矿床成 因及找矿方 向等方 面产生诸多 分歧 , 对找矿造成各种各样的影响 J 。 黄金洞金矿田地处于湘东北地区 , 隶属于江南古 陆造 山带中段 , 是一个重要的脉型金矿成矿区。从区 域成矿学上分析黄金洞金 矿 田位 于扬子成矿 区域著 名的江南地块金 一 锑 一钨 一铅 一锌 一锡成矿带 , 为江 收稿 13 期 2 0 0 91 01 3 作 者简介 黄强太 1 9 8 6 一 , 男 ’ 【 1 1 3 F , 潍坊人 , 硕士研究生 , 研究 方向 构造地质学 专业 ; 广东广 州市天河 区五 i J J 科 华街 5 1 1号, 中国科学 院广州地 球 化学研 究所新 楼 6 2 3 , 5 1 0 6 4 0 - “ ““- 4 -”””- . 一 “”- 4-一 -””十”一“”””十一“”“十”” 十一“”””十”十”十一十“十“ -” _” r”十” ”. . 十“十“ 十“十”十”卜 - [ 5 ] 党翼萍.N型 G a As上的欧姆接 触 『 J ] .半 导体技 术 , 1 9 9 4 1 1 4 一I 5. 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App l i c a t i o n a nd pr o duc t i o n s i t u a t i o n o f g o l d ba s e d e v a p o r a t i o n m a t e r i a l s Ya n g An he ng,Xi e Ho ng c h a o,He Xi a o y a n S i n o P l a t i n u m Me t a l s C o . , L t d . Ab s t r a c t Be c a us e o f g o o d p h y s i c a l a n d c h e mi c a l p r o p e r t i e s o f h i g h p urit y g o l d a n d g o l d ba s e d e v a p o r a t i o n ma t e r i a l s,t h e y a r e wi de l y u s e d i n t he me t a l s e mi c o n d u c t o r c o nt a c t s y s t e m ,a s a n i mp o r t a n t c o r n e r s t o n e o f t he s e mi c o n d uc t o r i n d u s t r y .A t p r e s e n t ,t h e i r w i r e ,b u l k ,r o d a n d o t h e r p r o d u c t s h a v e b e e n u s e d i n L E D 1 i g h t e m i t t i n g d i o d e l i g h t i ng,s o l a r c e l l s,mi c r o wa v e s e mi c o n d u c t o r d e v i c e s f o r ma s s p r o d uc t i o n . Go o d e c o n o mi c r e t ur n s a n d s o c i a l b e n e fit s a r e a c h i e v e d. Ke y wo r ds h i g h p u r i t y g o l d;g o l d ba s e d e v a p o r a t i o n ma t e r i a l s;o h mi c c o n t a c t ;me t a l s e mi c o nd u c t o r 编辑 赵玉娥 皿匝E 匾 黄 金 南 隆起 金矿成 矿带 中部 的湘东北一赣 西金 矿成 矿 区 J , 成矿区位于扬子板块东南部的九岭地区, 亦称 “ 九岭造山带” 。江南隆起金矿成矿带是中国南方主 要的金矿成矿带 , 湘东北一赣西由于独特的区域地质 背景 , 决定了本区找矿潜力 巨大 。江南造山带最显著 的特征是 低变质的, 具有典型浊积层序的中一新元 古代 1 . 8 0~0 . 8 0 G a 火 山一碎屑沉积岩在区 内广 一 套厚度较大 、 岩性单一的以泥质为主夹少量凝灰质 的复理式建造岩系。该套岩系在湘东称为冷家溪群 , 它们留下了丰富的地质事件信息。黄金洞金矿 田位 于九岭造山带西端与长寿断陷盆地交接处的东侧 , 九 岭造山带作为扬子板块 内一条板内造山带, 在长期的 构造演化过程 中, 形成 了丰富多彩的构造形迹 , 区内 构造变形强烈 , 褶皱 、 韧性剪切带 、 断层 、 劈理、 面理广 为出露 见图 1 。区内广泛分布的中元古代地层为 泛发育 , 构成了本区复杂的构造格局 见图 1 。 / 目 , 臣 圈 P t l n 2 园 s , / 圈圈 固 圆4回10 [ 5圃1 1 困6回1 2 1 ~韧性推覆剪切带2 一断裂3 一花 岗岩4 一金矿床5 一地层界线6 一 矿脉7 一倒转 向斜8 ~倒转背斜 9 一第三系古新统新余组1 O ~ 白垩系上统戴家坪组1 1 一冷家溪群第 四岩性段第 一岩组1 2 一冷家溪群第四岩性段第二岩组 俩 一加里东期 花岗闪长岩7 o 3 一加里东期斜 长花岗岩叩 ~燕 山早期二长花岗岩f ly 一加里东期二 长花岗岩 图 1 湘东北地区地质构造与成矿分布简图 据刘亮明等, 2 0 0 8修改 湘东北成矿区构造主要有 2组 近 E W 向组和近 N N E向组 , 前者局部地段 由于受到后期的构造作用 , 而改变成近 N N E 。近 E W 向组构造为地槽阶段构造 作用所形成的基底构造 , 只影响到地槽褶皱基底 , 主 要是紧闭褶皱 、 倒转褶皱及相伴生的韧性剪切带系组 成。N N E向组构 造主要 为地洼 阶段 构造作用 所形 成, 影响了盖层 , 也影响 了基底 , 主要 由一些 逆冲剪 切、 伸展剪切和平移 伸展剪切断裂构造等组成 _ 4 j 。 黄金洞金矿田地处于长平断裂的东侧 , 区内主要发育 3条近 N N E向的断裂 , 次级褶皱发育 , 由一系列平行 的次级同向倒转背 、 向斜紧密褶皱组成 见 图 1 。断 裂构造平行褶皱轴线呈近 E W 或 N W 向发育 , 具有多 期次活动特点 , 倾向 N或 N E, 倾角一般在 4 0 。 ~6 5 。 , 严格控制了含金石英脉 、 含金破碎蚀变板岩带的形成 和发育 , N E、 N N E向断裂切割了近 E W 向的褶皱断裂 带 。 2 矿脉 体 成矿特征 2 . 1 赋矿地层 本区出露的地层比较简单 , 主要是中元古界冷家 溪群第四岩组的 2个岩性段 , 它是矿 区主要 赋矿层, 在区内大面积 出露。 1 P t l n 冷家溪群第四岩组第一岩性段 顶 部为厚层状砂质板岩 , 条带状板岩夹厚层状变质砂 岩 ; 上部为灰色 、 青灰色、 黄绿色厚层状绢云母板岩 , 中部为青灰色 、 浅灰色 、 绿色 中厚层条带状砂质板岩 、 绢云母板岩 、 凝灰质条带状砂质板岩 , 夹 以厚层状变 质砂岩 ; 下部为浅灰 、 青灰色中厚层状粉砂质板岩 、 绢 2 0 1 0年第 2期/ 第 3 1 卷 云母板岩 、 凝灰质粉砂质板岩与变质细砂岩互层 。 2 P t l n 冷家溪群第 四岩组第二岩性段 上 部为青灰色薄层状绢云母板岩 、 粉砂质绢云母板岩夹 少量砂质板岩 、 变质石英粉砂岩 ; 下部为灰绿色 、 浅灰 色粉砂质板岩 、 绢云母板岩 , 偶夹薄层变质细砂岩及 白云质绢云母板岩 J 。 冷家溪群是本 区金矿床的赋矿层 , 成矿的物质主 要来源于围岩 J , 笔者在 实际 的野外工 作 中发现也 有少部分来源于岩浆热液上涌侵入到裂隙 、 断裂 中的 地壳深部的物质。 2 . 2矿脉 特征 黄金洞金矿 田主要包括 3个矿区 金枚矿 区、 金 塘矿区和杨 山庄矿 区, 现今 主要 开采 1 , 3 , 2 0 2 , 2 0 1 脉 , 每条矿脉各具有 自己的特点 见图 2 。 a l 号脉,华家湾 1 号井- 2 0 m b 一 3号脉 ,华家湾 1 7 7m 中段 C M 2 5处 c 一 2 0 2号脉 ,杨山庄 2号斜井 1 6 0 m中段 d 一 3 0 1 号脉,华家湾 2号斜井 e ~ 5 0 1 号脉 ,金枚矿 区 图 2 各矿 脉特征 1号矿脉 矿 化 体受断裂构造控制 明显 , 走 向 N WW, 倾向 N N E, 倾角 3 5 。 ~ 4 5 。 , 该矿脉矿 体 以含 金石英脉矿石类型为主。矿体呈脉状 、 透镜状 、 扁豆 状 , 具有膨大收缩 、 尖灭再现的规律。 3号矿脉 矿 化 体受 断裂构造控制 明显 , 走 向 近 E W, 倾 向 S , 倾角 4 5 。~ 5 7 。 , 该矿脉 以含金蚀变破 碎板岩为主。矿体呈脉状 、 透镜状 , 具收缩膨大 、 分支 复合现象。 2 0 2号矿脉 矿 化 体受构造破碎带控制 , 走 向 N WW, 倾向 N N E, 倾角 5 5 。 ~7 2 。 , 该矿脉以含金石英 脉型矿石为主。矿体呈脉状 . 透镜状产 出。 3 0 1 号矿脉 矿脉受断裂破碎带控制, 走 向近 E W, 倾 向 s , 倾角 4 8 。~ 6 0 。 , 矿脉 体 向 w 侧伏。矿体 由 含金石英脉及矿化蚀变破碎板岩组成。 5 0 1号矿脉 矿脉受野猪埂倒 转背 斜轴部 断裂构 造控制 , 走 向 N ww, 倾 向 N N E, 倾 角 3 O 。~ 5 0 。 , 矿脉 体 向 N W 侧伏 , 倾伏 角 5 0 。 ~6 0 。 左右 。该矿脉 由 矿化蚀变破碎板岩和含金石英脉组成 , 以前者为主。 综上所述 , 黄金洞金 矿 田矿脉类型是 含金石英 脉型、 蚀变破碎板岩型 、 石英脉和破碎板岩混合型。 2 . 3 成矿条件及矿床成 因分析 成矿控制地质条件是进行找矿的地质依据 , 又称 找矿地质先决条件 , 它是指矿床形成和分布的各种地 质条件 。本 区冷家溪群地层是本区金矿床的矿源层 , 据 2 8 , 0 , 1 5号勘探线微量金测定 , 本区 P t l n 层含金 5 1 . 1 21 0一, 是本区其 它地层的 2~3倍 , 是地壳丰 度值的 l 5倍 , 说明金来源 于地层。近 E W 向的脆韧 性剪切带多期活动和后期 N E向断裂 的叠加 , 为区内 金矿床 的定位提供了 良好的空问。矿脉的形态 、 产状 受雪 峰 期形 成 的东 西 向断裂 控制 , 通 过 扫描 电镜 发现 载金矿物毒砂 、 黄铁 矿多呈 细脉状 、 浸染状产于破碎 带中 , 或富集于脉 的节理交叉部位 见 图 3 , 或沿蚀 变围岩层纹分布 , 显示热液矿床特征。 区内早期变质作用和晚期连云山花岗岩体 的侵 人为岩石中含金流体的活化迁移提供 了热源和部分 矿源。冷家溪群地层是本区金矿床的主要矿源层 , 自 然金 、 方锑金矿 、 载金硫化物和含金石英 脉的形成见 图 4, 矿床成 矿作用 与 区域变质 作用是 同时发 生演 化 , 但是在后期经过强烈 的构造作用 , 使得金矿化富 集 , 因此总结其成因类型为沉积一 变质一 中低温热液 充填 , 田匝 ] 黄 金 图 3 毒砂在矿石 中的赋存 形态 矿 质 金 甏 物 P旦成 矿 热 液 脉石英 来自于铝硅酸围岩 迁移并与金同时沉淀 溶解S i O 含金石英脉 3 构造与成矿规律 浅析 图 4 自然金 与含金石英脉 的形成过 程 金矿床分布的不均匀性与相对集中性 的客观事 实 , 已逐渐被 国内外广大地质工作 者所认识 , 在划分 金矿集中区的基础上 , 总结归纳了金矿集中区所在的 部位 ①不同大地构造单元 交接处 ; ②大型隆起或大 型拗陷的过渡地段 ; ③切割较深 的断裂带 ; ④ 两期主 干断裂交叉地带 ; ⑤多期构造岩浆活动和成矿作用叠 加地带 。金矿床的形成 与不同序次的断裂构造密 切相关, 在黄金洞矿区内, 金矿床大部分分布在倒 转 向、 背斜的转折端 。构造和成矿是同一 一 应力作用的结 果 , 有密切 的内在联 系 。断裂构造是控矿 的主要 因素 , 构造运动产生 的成矿裂隙使应力消失 , A u定 向地从 分 散 状 态 向断 裂 构 造 的 有 利 部位 聚积 成 矿 。 黄金洞金矿田产于冷家溪群变质岩中, 金矿床的 定位严格受特定类型的构造控制, 内生金矿床都受到 各级构造单元的逐级控制 i o ] 。我们把江南隆起作为 一 级控矿构造 , 它控制了区域成矿带的分布 二级控 矿构造 N F 一N N 向深大断裂 控制了矿床 、 矿 田分 布的区域性构造 , 以及控制矿 体的含矿性 构造⋯ 。 N E N N E 向的区域断裂则是印支一燕 山一喜山期 的 多次构造运动形成的 , 由于受到太平洋板块 的作用 , 该组断裂构造具有 移一伸展 的复合剪切性质。这 些 N E向断裂是印支一燕 山期的流体和深部 岩浆作 用的集中场所 , 两组最 主要方向的构造交汇时, 就 可以使原来初始富集 的金重新活化转移聚集 , 从而使 矿体变富, 规模扩大 , 造就 了 E W 向韧性逆 冲构造带 与 N N E N E 向断裂的联合控矿格局 见图5 。 口 韧 性 剪 切 带 [ 深 大 断 裂 [ ]金 矿 脉 圈 热 液 运 移 方 向 图 5 断裂 交汇与成矿关 系模式图 本区韧性切带直接控制金矿体 , 为金矿床形成提 供了良好通道和空问, 对本区金矿床的定位起着特殊 和不 可替代的主导作用。区内 N N E向的断裂是导热 和成矿的通道 , 以张性复活的 N WW 向断裂为容矿构 造 。在近 E W 向一组层问挤压和切层挤压剪切断 裂带与 N N E N E向一组剪切断裂的交汇处 , 原有 的 成矿空间会进一步扩大 , 原有成矿物质重新活化 、 转 移 、 聚集 , 从而使矿体规模进一步扩大 、 矿化 、 蚀变加 强 , 金品位相应增高, 是成矿最有利的部位 见图 5 , 往往形成厚大的 业矿体 , 矿 化 体 的形态产状受 2 0 1 0 年 第2 期 / 第3 1 卷 臣蔓 断裂控制。 综上所述 , 金矿脉定位空间是受 E W 向基底构造 控制的。E W 向韧性剪切带是 区内主导控矿构造 , 近 S N向和 N W 向断裂及破 碎 的控 矿作用处 于次要 位 置 , 地层岩性控矿作用不 明显 , 成矿 预测 重点在 于寻 找近 E W 向的韧性剪切带中。 4 结论 1 本区冷家溪群地层 本区金矿床 的矿源 , 发育于矿区西部 的长平断裂为其提供热源和通道 , 对 金等成矿元素的迁移和富集起 到了决定性作用。 2 控制金矿 田的是近 E W 向的 3条 区域韧 性 推覆剪切带 , 控制金矿体的是一些低次序在剪切带摹 础上的扩容断裂构造 。fx 二 内 N N E向的断裂是导热和 成矿的通道 , 以张性 复活 的 N WW 向断裂 为容矿 构 造 。构造在脉型金矿成矿中作用不 仅仅是 为成矿 物 质的运移和聚集创造 了空间条件 , 而且还通过力学 一 化学耦合机制参与 了金的活化转 移成 矿的整个 时宅 演化过程。 3 金矿成矿与剪切 变肜存在密切的时空关系 , 长时问的强烈的剪切变形 , 不仪使矿体和围岩强烈变 形 , 而且促使 了成矿元素的高度富集 。黄金洞矿 } f 』 矿 脉主要分布在韧性剪切带 卜, 因此今后找矿的主要 工 作在于寻找 E W 向的韧性剪切带。 [ 参 考文 献] [ 1 1 陈国达. 成矿构造研究 法 [ M] . 』 七 京 地质 川 扳社 , 1 9 7 8 1 5 . 1 2 ] 韦 水福 , 孙培 基. 中国金矿 区域成 矿地 质背 景 [ J ] . 黄金 地质 , 1 9 9 5 , 3 1 1 7 . 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S t u d y o n t e c t o n i c a n d me t a l l o g e n i c l a w i n Hu a n g j i n d o n g g o l d o r e fi e l d ,Hu n a n p r o v i n c e Hu a n g Q i a n g t a i ’ 一 , X i a B i n , C a i Z h o u r o n g , C u i S h a s h a 一, Wa n g B i n 1 . G u a n g z h o u I n s t i t u t e o f G e o c h e n d s t r y , C h i n e s e A c a d e m y o J ’ S c i e n c e s ; 2 .G r a d u a t e C o l l e g e of C h i n e s e A c a d e m y of S c i e n c e s ; 3 .Ma r i n e G d l e g e l S u n Y a t S e n U n i v e r s i t y ; 4 . H t u mg J i n D o n g Mi n i n g b u t u s t r y L i m i t e d C o m p a n y ofH u n a n Abs t r a c t Un d e r t he g ui da nc e o f t h e n e w t e c t o ni c s a n d o r e f o r mi n g g e o l o g i c a l t h e o r y,a n d i n t h e r e s e a r c h b a s e o f p r e v i o u s wo r k,t he p a p e r ma i n l y a n a l y z e d t h e o r e h o s t s t r a t a,t h e v e i n c h a r a c t e r ,t h e g e o l o g i c a l c o n di t i o n s o f o r e f o r m i n g a n d t h e t e c t o n i c a n 【 I me t a l l o g e n i c l a w .I t w a s r e v e a l e d t h a t t h e s o u r c e b e d w a s L e n g j i a x i g r o u p . a n d t h e me t a l l o g e n i c ma t t e r wa s no t o n l y f r o m t h e s u r r o u n d i n g r o c k,b u t a l s o f r o m t h e d e e p i n v a d i n g ma g ma .3 e a s t we s t r e g i o n a l d u c t i l e s he a r b e l t s c o n t r o l l e d t h e g o l d o r e f i e l d a n d s o n i c l o w s e q u e n c e e x p a n s i o n f a u l t s o n t h e s h e a r b e hs b a s i s c o n t r o l l e d t h e g o l d o r e b o d y.Go l d mi n e r a [ i z a t i o n a n d s h e a r d e t o r ma t i o n h a d a c l o s e t i me a n d s p a c e r e l a t i o n s h i p,A l o n g p e r i o d o f s t r o n g s h e a r de f o r ma t i o n n o t o n l y c a u s e d t h e s t r o n g d e f o r ma t i o n o f o r e b o d i e s a n d s u r r o u nd i n g r o c k,b u t a l s o p r o m p l e d a h i g h d e g r e e e n r i c h m e n t o f 0 r e f o r m i n g e l e me n t s .T h e 0 r e v e i n s o f Hu a n g j i n d o n g g o l d 0 r e“ e l 1 ma i n l y d i s t r i b u t e d i n t h e d u c t i l e s h e a r b e h s . s t h e n e x t m a j r t a s k w a s t o fi n d t h e e a s t w e s t d u c t i l e s h e a r z o n e s . Ke y w o r d s t l u a n g j i n d o n g g o l d o r e fi e l d ;o r e f o r m i n g c o n d i t i o n ;g e n e s i s o f t h e d e p o s i t ;t e c t o n i s m o r e f o r m i n g l a w 编辑 宿晓静 盘 盥 嵌 欢 . 莽 琴举乔恭琴 盥出 祭 妊 恭芥芥毋 带 一 稿一 孝 一 投一 一 迎一
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